Мікробні сигнатури в метаболічних тканинах - нова парадигма ожиріння та діабету
Предмети
Аналізуючи мікробні профілі у трьох складах жирової тканини та печінки та плазми людей із ожирінням, що страждають ожирінням, нове дослідження виявляє унікальний характерний для органу мікробний підпис або потенційну внутрішню «тканинну мікробіоти» у людей із ожирінням, що страждають ожирінням.
Накопичення вісцерального жиру вважається одним з найважливіших факторів ризику розвитку діабету 2 типу. Хоча молекулярні механізми, що пов'язують приріст вісцерального жиру з порушенням метаболізму глюкози, ще не з'ясовані до кінця, одним із загальноприйнятих факторів є хронічне запалення низького ступеня у вісцеральному жирі та метаболічних органах, таких як печінка та м'язи, у людей з діабетом та ожирінням 1 .
Мікробіота кишечника є головним рушієм хронічного запалення внаслідок транслокації різних бактеріальних компонентів, таких як ліпополісахариди, з кишечника в кров; це явище визначається як метаболічна ендотоксемія 2. Незважаючи на те, що численні дослідження пов'язували склад та активність мікробіоти кишечника із метаболічними захворюваннями 3, чи є мікробіота кишечника причинно-наслідком для ожиріння та діабету 2 типу, залишається предметом дискусій. Важливим обмеженням у цьому відношенні є те, що більшість суміжних досліджень покладаються насамперед на аналіз мікробіоти стільця. Мало повідомлень ідентифікували потенційні мікробні сигнатури в крові або жировій тканині людей із ожирінням та діабетом 4,5. Однак занепокоєння з приводу можливого мікробного забруднення зразків та хибнопозитивних результатів викликало сумнів у достовірності цих висновків 6 .
Нове дослідження Анхе та співавт., Опубліковане у цьому випуску Природний обмін речовин 7, схоже, успішно подолав цю перешкоду, ретельно контролюючи забруднення на кожному кроці під час відбору проб та аналізу, а також шляхом порівняльного аналізу різних мікробних профілів та аналізу забруднення. Завдяки великій кількості контролів авторам вдалося забезпечити чіткий та переконливий збір даних з мінімальним ризиком повідомлення про хибнопозитивні результати. Наприклад, 1000-кратна різниця сигналів між зразками тканин та негативним контролем сильно вказує на те, що дані є надійними і відображають фактичне мікробне навантаження тканин, а не забруднення.
Ця новаторська робота найбільше цікавить наукове співтовариство. Дійсно, це дослідження є першим дослідженням мікробних підписів за допомогою кількісної оцінки бактерій на основі гена 16S рибосомної РНК (рРНК) у плазмі та в різних ділянках тіла, особливо до ключових метаболічних органів, до яких, як відомо, важкодоступний, включаючи печінку та вісцеральний та сальниковий органи жирові депо (рис. 1). Іншим оригінальним аспектом цієї роботи є те, що автори зосередили свій аналіз на потенційному специфічному міжорганному мікробному підписі, який не залежить від індексу маси тіла, а також його зв'язків з глікемією та діабетом.
Кишкові та екологічні бактерії та фрагменти фізіологічно відбираються з просвіту кишки імунними клітинами, такими як М-клітини або дендритні клітини, або вони можуть транслокуватися в кров і згодом потрапити в різні тканини. Бактеріальні підписи виявляються в печінці, жировій тканині сальникової тканини (OAT), жировій тканині брижі (MAT), підшкірній жировій клітковині (SAT) та крові. Зазначено різні таксони та їх чисельність (тобто вищий або нижчий рівень у людей із ожирінням, які не страждають на цукровий діабет (НД), порівняно з ожирінням хворих на цукровий діабет 2 типу (Т2Д)) у тканинах. Відносна кількість бактеріальних відкладень порівняно вища у тканинах вздовж анатомічного шляху від кишечника до печінки та відносно менша у підшкірній жировій тканині та периферичній крові (представлена товщиною синіх стрілок).